버텍스(vertex)의 속성들(attributes)

버텍스(vertex)의 속성들(attributes)

버텍스(Vertex)

컴퓨터 그래픽스에서 버텍스(Vertex)는 3차원 공간에서 정점을 의미합니다. 버텍스는 다각형 모양의 물체를 만들 때 다각형의 꼭짓점으로 사용됩니다. 예를 들어 삼각형을 만들기 위해서는 3개의 버텍스가 필요합니다. 버텍스를 이용하여 다각형의 형태를 정의하고 이러한 다각형들을 이용하여 3D 모델을 형성합니다.

https://en.wikipedia.org/wiki/Polygon_mesh

 

버텍스(vertex)는 정점의 위치(position)와 추가적인 속성들을(texture coordinates, vertex color, vertex normal, vertex tangent, etc) 가지는 데이터 구조입니다. 예를 들어 조명과 그림자를 계산할 때는 버텍스의 법선 벡터를 이용하고(normal) 텍스처 매핑을 적용할 때는 버텍스의 텍스처 좌표를 이용합니다(texture coordinates) 

https://en.wikipedia.org/wiki/Vertex_(computer_graphics)

 

position
버텍스의 기본 속성 중 하나인 position은 3차원 좌표계에서 정점의 위치를 나타냅니다. 이 좌표값은 세 개의 축 (X, Y, Z)으로 구성되며 일반적으로 모델링 소프트웨어에서 사용자가 버텍스를 선택하고 이동,회전 또는 스케일링 등의 변형을 가할 때 변경됩니다. 버텍스의 위치 정보는 모델의 모양을 결정하는 데 매우 중요합니다.

https://en.wikipedia.org/wiki/Polygon_mesh

https://help.autodesk.com/view/ACD/2022/ENU/?guid=GUID-84591B48-71B9-4258-B287-CD2391C946D2

 

texture coordinates(UVs, UV coordinates)
http://wiki.polycount.com/wiki/Texture_Coordinates

3D모델을 생성하면 다각형의 각 버텍스에 대한 텍스처 좌표를 설정할수있습니다. 텍스처 좌표는 버텍스가 텍스처 이미지 상에서 어디에 위치하는지를 나타내는 좌표값입니다. 이 좌표값은 텍스처 이미지에서 텍셀(texture element)을 가져오고 3D모델에 텍스처를 맵핑하는데 사용됩니다.

https://en.wikipedia.org/wiki/UV_mapping

 

vertex color
버텍스가 가진 색상을 나타내는 값입니다. 이 색상 값은 버텍스가 속한 다각형의 색상 계산에 사용됩니다.

다각형을 이루는 각각의 버텍스들은 rgb 컬러값 또는 알파값을 저장할수있습니다(맥스, 마야, 블렌더 등의 3D툴에서 지원합니다)

값이 할당된 버텍스들이 이루는 다각형을 렌더링 하는 단계에서 모델의 쉐이더는 디퓨즈맵에 이 값들을 곱셈한 결과를 보여줄수있습니다. 이것은 컬러풀한 그라디언트 색상의 표면을 만드는 등의 비쥬얼디자인, 동일한 표면에 다중 텍스쳐를 블렌딩하는 멀티텍스쳐링, 엠비언트 오쿨루젼(ao)등 다양하게 응용될수있습니다.

http://wiki.polycount.com/wiki/Vertex_color

예를들면 게임 에셋을 위한 나무 오브젝트 제작에서 그래픽 최적화를 위해 나무의 잎은 일반적으로 투명한 텍스쳐로 맵핑된 수십개의 plane으로 가볍게 구성하는데 이 모델은 충분한 단계의 명암을 만들어내지않아 입체적이지않고 밋밋해보입니다. 이런 경우 버텍스컬러를 활용하면 라이트 효과 없이도 나무잎의 디퓨즈에 추가적인 음영의 단계를 표현할수있습니다.

 

vertex normal

정점 법선 벡터(vertex normal vector)는 해당 버텍스가 위치한 폴리곤의 표면 방향을 나타내는 벡터입니다. 정점 법선 벡터는 폴리곤의 표면이 어떤 방향으로 향하는지를 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 이 정보를 사용하여 빛의 입사 각도에 따라 물체가 어떤 그림자를 만들어내는지 표면이 빛에 의해 어떻게 반사되는지 등을 구현할 수 있습니다.

https://en.wikipedia.org/wiki/Vertex_normal

http://wiki.polycount.com/wiki/VertexNormal

 

 

tangent vectors

https://en.wikipedia.org/wiki/Tangent_vector
https://en.wikipedia.org/wiki/Tangent

탄젠트 벡터는 텍스처 좌표계와 관련이 있으며 주로 면 밀도가 높은 곡면(인체 모델링)을 렌더링하는 데 사용됩니다. 탄젠트 벡터는 폴리곤의 표면 방향과 텍스처 좌표계의 방향 사이의 관계를 정의합니다. 이를 이용하여 표면에 텍스처 맵핑을 적용하고 표면의 빛 반사 방향, 그림자 등의 효과를 정확하게 나타낼 수 있습니다.